[发明专利]光电检测设备及其制造方法

说明书

提供了一种光电检测设备、光反应元件、X射线检测器以及光电检测器的基板装置的制造方法。所述光电检测设备包括在具有特定透光率的基板的第一表面上的薄膜晶体管阵列和在第一表面和薄膜晶体管阵列之间的光电二极管结构。光电二极管结构被实现为接收和处理通过基板的第二表面的电磁辐射。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0127179号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及光电检测设备，并且更具体地，涉及提高量子效率并简化工艺的光电检测设备及其制造方法。

背景技术

辐射是指具有在任何点均在所有方向上延伸的性质的光或颗粒。其中，存在通过当从外部接收强能量时引起的电离反应产生内部能量变化的辐射，这被称为电离辐射。自然界中的各种电离辐射具有独特的波长，其中，X射线是由于短波长而具有高能量水平的代表性电离辐射。

在现代社会中，X射线被用于各种装置中。这些装置基本上被配置成使得产生X射线以传递通过物体，并且然后通过检测器得到穿透程度。存在两种类型的光电检测设备。

首先，在直接型光电检测设备中，诸如硒或硅的光转换材料将传递通过分析材料的X射线转换成电子，并且然后面板检测电子以读取信息。相比之下，在间接型光电检测设备中，包括诸如碘化铯的光转换材料的闪烁体(scintillator)将传递通过分析材料的X射线转换成可见光射线，光电二极管或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器将可见光射线转换成电子，并且然后面板检测电信号以读取信息。具体地，由于间接型光电检测设备可以在低电压下操作，所以它可以制造成便携式。此外，间接型光电检测设备具有较少的辐射暴露，因此它在医疗和工业领域中成为关注的焦点。

图1是示出现有技术的光电检测设备的一部分的视图。图2是沿图1中的线I-I'截取的横截面图。

参照图1和图2，现有技术的光电检测设备100被配置成使得金属膜沉积在基板106上，并且根据掩模过程形成栅极电极160a连同对应于栅极电极160a的线160b。此时可以同时形成栅极焊盘和引出焊盘(lead-out pad)。

当在基板106上形成栅极电极160a时，在基板106的整个表面上形成栅极绝缘层103，并且顺序地形成非晶硅膜和掺杂的非晶硅膜，并且然后通过掩模过程在栅极绝缘层103上且在栅极电极160a上方形成有源层150。

当形成有源层150时，在基板106上形成源极/漏极金属膜，并执行掩模过程以形成源极电极140a/漏极电极140b。

此后，在基板106上形成第一层间绝缘层102，并且然后执行接触孔过程以露出漏极电极140b。此后，在基板上形成金属膜之后，根据掩模过程在像素区域上形成第二电极130。第二电极130通过接触孔与漏极电极140b电接触。例如，第二电极130可以使用选自钼(Mo)、铝(Al)及其合金中的任何一种金属材料。

接下来，在第二电极130上顺序地形成光传导层和金属层之后，执行掩模过程以首先从金属层形成第一电极110。此后，另外执行掩模过程以从第二电极130和第一电极110之间的光传导层完成光电二极管120。例如，第一电极110可以使用透明铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)中的任何一种。

如上所述，当在像素区域中形成光电二极管120时，在基板106的整个区域上形成第二层间绝缘层105，并且然后根据掩模过程执行接触孔过程以露出源极电极140a区域、第二电极130区域、栅极焊盘区域和引出焊盘区域。

接下来，在基板上形成金属层之后，根据掩模过程形成具有第一部分101a、第二部分101b和第三部分101c的偏置线101。